Sentinel-1

امروزه دسترسی به انواع نقشه های پایه برای مطالعات اولیه و استفاده در طرحهای عمرانی و خدماتی بسیار ضروری است. یکی از انواع این نقشه های پایه، نقشه های ژئومورفولوژی هستند که نشان دهنده اشکال و عوارض زمینی و فرآیندهای حاکم است. از اینرو و با گسترش همه جانبه علم سنجش از دور، ضرورت ارزیابی تصاویر مختلف برای دستیابی منبعی مطمئن برای تهیه این نقشه ها واضح است. با این پیش زمینه، در این مطالعه از تصاویر باند C سنجنده Sentinel-1 استفاده شد. برای بررسی اثر جهت دید در تشخیص اشکال، دو تصویر از دو جهت دید متفاوت مورد بررسی قرار گرفت و برای بررسی تصحیح اثر ناهمواری ها بر تصاویر رادار و در نهایت موفقیت تشخیص عوارض ژئومورفولوژی از مدل رقومی 3 ثانیه USGS استفاده شد. در نهایت چهار عارضه دره، تیغه، مخروط افکنه و واریزه استخراج گردیدند، برای داده های مرجع زمینی از تصاویر لایه World Imagery ازArc GIS Online استفاده شد. و پارامترهای صحت، دقت، کیفیت، ضریب کاپا و در نهایت آزمون Z محاسبه شد. نتایج نشان دهنده این موضوع بود که تصاویر رادار تصحیح پستی و بلندی نشده قابلیت کم تری در استخراج عوارض داشتند. همچنین تفاوت در جهت دید سنجنده و به طبع آن، تفاوت در زاویه دید، در موفقیت تشخیص عوارض موثر است. همچنین مشخص شد که در بین عوارض، تشخیص مخروط افکنه از همه موفقیت آمیزتر بوده است.

هدف اصلی پژوهش حاضر بررسی بازه زمانی عقب نشینی آب از پهنه های سیلابی مربوط به سیلاب سال 1398 استان گلستان با استفاده از تصاویر سنتینل و همچنین مدلسازی پاسخ مناطق مستعد به سیلاب به تغییرات دبی رودخانه در بخشی از گرگانرود با استفاده از مدل هیدرولیکی HEC-RAS می باشد. با استفاده از تصاویر Sentinel-1 در بازه های قبل، حین و بعد از سیلاب، تغییر جریانات سطحی و روند آب گرفتگی بررسی شده است. در مرحله بعد به کمک داده هایی نظیر ضریب مانینگ و مقادیر دبی پیک سیلاب برای دوره های بازگشت 25، 50 و 100 ساله از نرم افزار HEC-RAS استفاده شده است. مقایسه تصاویر سه ماه بعد از وقوع سیلاب با تصاویر یک ماه بعد از وقوع نشان می دهد که کانال ها و مجاری، مزارع و دشت های سیلابی واقع در نواحی مرکزی دشت گرگان بین یک تا سه ماه بعد از اتمام سیل همچنان تحت آب گرفتگی قرار داشتند. نتایج مدل نیز نشان داده است سرعت جریان در دشت های سیلابی سمت راست که میزان شیب آن ها از دشت های سیلابی سمت چپ بیشتر بوده، افزایش داشته است. همچنین در دوره های بازگشت 25 و 50 ساله، اگر بستر کانال رودخانه به طور مرتب لایروبی شود و رسوبات تجمعی از کف آن حذف شوند، حجم سیلاب از بستر اصلی رودخانه تجاوز نمی کند، و فقط در دوره بازگشت 100 ساله و بالاتر از آن شاهد آب گرفتگی محدوده های خارج از بستر رودخانه خواهیم بود. به کارگیری دو تکنیک سنجش از دور و مدلسازی هیدرولیکی می تواند در جهت انجام اقدامات بازدارنده و کاهش شدت سیلاب راه گشا باشد.

فرونشست زمین پدیده ای ژئومورفیک است که تحت تأثیر عوامل طبیعی و انسانی رخ می دهد و صدمات ناشی از آن می تواند در بسیاری از موارد فاجعه بار باشد. بهره برداری از منابع آب زیرزمینی پدیده فرونشست زمین را به شدت در این مناطق افزایش داده است. دشت مشهد از جمله مناطق با نرخ فرونشست بسیار بالا است که ضرورت دارد مورد توجه بیشتری قرار گیرد. در پژوهش حاضر با استفاده از تداخل سنجی راداری و روش سری زمانی SBAS در بازه زمانی 2014 تا 2021 در محدوده شهر مشهد با انتخاب 38 تصویر Sentinel-1 با فاصله زمانی مناسب، متوسط سرعت فرونشست و برخاستگی زمین در محدوده مورد مطالعه برآورد شد. نتایج آنالیز سری زمانی تصاویر نشان داد در شهر مشهد بیشترین میزان جابجایی زمین بین 77- میلی متر تا 8+ میلی متر بوده است و مناطق دارای فرونشست در بخشهای شمال شهر مشهد قرار گرفته اند که بین 30 تا 77 میلی متر فرونشست در سال را ثبت کرده اند. برای تعیین علت این رخداد، به ارزیابی وضعیت بهره برداری از آب های زیرزمینی در این بازه زمانی و ارتباط آن با فرونشست زمین پرداخته شد که نتایج نشان داد تراز ایستابی آب زیرزمینی منطقه به طور مداوم در حال کاهش است. همچنین جهت بررسی فعالیت تکتونیکی در رخداد فرونشست، تاریخچه زلزله ها و شبکه گسلی منطقه مورد ارزیابی قرار گرفت که بررسی ها دلالت بر عدم رخداد زمین لرزهای مؤثر در منطقه و حوالی آن داشت. بنابراین می توان علت اصلی رخداد فرونشست در شهر مشهد را کاهش تراز آب زیرزمین ناشی از بهره برداری غیراصولی از این منابع دانست.